मानव बाल जितने पतले एलईडी (एलईडी) जल्द ही उन कार्यों को संभालने में सक्षम हो सकते हैं जो पारंपरिक रूप से लेजर द्वारा किए जाते रहे हैं, जैसे सर्वर रैक के अंदर डेटा संचारित करना और अगली पीढ़ी के डिस्प्ले को पावर देना। कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, सांता बारबरा के डॉक्टरेट छात्र रोर्क चाओ द्वारा सह-लिखित एक नए अध्ययन में इस दिशा में एक व्यवहार्य मार्ग का संकेत मिलता है। यह शोध *ऑप्टिक्स लेटर्स* पत्रिका में प्रकाशित हुआ था।
इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग के छात्र रोर्क चाओ ने कहा, "हम ऐसे उपकरणों की बात कर रहे हैं जो वास्तव में बाल के रोम के आकार के ही हैं। यदि आप प्रकाश के उत्सर्जन को डिजाइन कर सकते हैं, तो ये लघु एलईडी अल्प दूरी के डेटा संचार के लिए लेजर की जगह लेना शुरू कर सकते हैं।"
इस अध्ययन में लघु प्रकाश उत्सर्जक डायोडों के लिए एक नवीन डिज़ाइन का प्रदर्शन किया गया है जो दक्षता और किरणन दिशात्मकता दोनों में एक साथ सुधार करता है। उत्सर्जक क्षेत्र को पार्श्व रूप से घेरने के लिए वितरित ब्रैग परावर्तकों का उपयोग करके, शोधकर्ताओं ने संदर्भ उपकरण की तुलना में वायु की ओर से लगभग 20% और सब्सट्रेट की ओर से 130% से अधिक आउटपुट शक्ति प्राप्त की, जबकि किरणन विचलन कोण को लगभग 30% तक कम किया।
प्रकाश को अधिक सटीक रूप से निर्देशित करने के अलावा, पुन: डिज़ाइन किए गए माइक्रोएलईडी काफी अधिक दक्षता प्रदान करते हैं। शोध दल ने पारंपरिक माइक्रोएलईडी डिज़ाइनों की तुलना में विद्युत दक्षता में लगभग 35% और प्लग दक्षता में 46% सुधार देखा - जिसका अर्थ है कि ये उपकरण पावर आउटलेट से प्राप्त अधिक विद्युत ऊर्जा को उपयोगी प्रकाश में परिवर्तित कर सकते हैं।
माइक्रोएलईडी - जिनकी चौड़ाई आमतौर पर 100 माइक्रोमीटर या उससे कम होती है - कम दूरी के ऑप्टिकल लिंक में लेजर के एक आशाजनक विकल्प के रूप में उभर रहे हैं, विशेष रूप से डेटा केंद्रों के भीतर जहां थर्मल प्रबंधन, विश्वसनीयता और ऊर्जा उपयोग लगातार चुनौतियां बनी हुई हैं।
रोर्क चाओ कहते हैं, "लेजरों की एक बड़ी समस्या यह है कि वे अपेक्षाकृत कम तापमान पर ही तापीय समस्याएं उत्पन्न करने लगते हैं। माइक्रोएलईडी को जटिल शीतलन की आवश्यकता के बिना बहुत अधिक तापमान पर चलाया जा सकता है। इसका अर्थ है कम प्रतिस्थापन, कम लागत और डेटा केंद्रों में अधिक लचीलापन।"
क्लाउड कंप्यूटिंग और कृत्रिम बुद्धिमत्ता के निरंतर विस्तार के साथ, डेटा केंद्रों को भारी मात्रा में जानकारी को तेजी से और कुशलतापूर्वक प्रसारित करना आवश्यक है। प्रकाश स्रोतों में छोटे-छोटे सुधार भी महत्वपूर्ण आर्थिक प्रभाव डाल सकते हैं।
रोर्क चाओ कहते हैं, "माइक्रोएलईडी की सबसे रोमांचक बात यह है कि वे एक ही पैकेज में कई समाधान प्रदान करते हैं। वे डेटा संचार को बेहतर बना सकते हैं, अधिक चमकदार और पतले डिस्प्ले को सक्षम कर सकते हैं, और यहां तक कि ऑगमेंटेड रियलिटी या वर्चुअल रियलिटी जैसे क्षेत्रों में भी उपयोग किए जा सकते हैं - और यह सब एक ही अंतर्निहित तकनीक का उपयोग करके संभव है।"
रोर्क चाओ ने 2020 में यूसी सांता बारबरा में इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में स्नातक के रूप में दाखिला लिया और आगे चलकर पीएचडी की पढ़ाई की। वे विश्वविद्यालय के व्यापक अनुसंधान अवसंरचना को, जिसमें सामग्री विकास से लेकर नैनोफैब्रिकेशन और उपकरण परीक्षण तक शामिल हैं, अपने काम की तीव्र गति का श्रेय देते हैं।
“आप कैंपस में ही डिजाइन का सिमुलेशन कर सकते हैं, क्रिस्टल उगा सकते हैं, उपकरण बना सकते हैं और उनका परीक्षण कर सकते हैं,” रोर्क चाओ कहते हैं। “अवधारणा से प्रयोग तक की यह तेज गति ही इस जगह को इतना शक्तिशाली बनाती है।”
